一種衛(wèi)星或火箭上面級推進(jìn)分系統(tǒng)質(zhì)心測量及稱重的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種衛(wèi)星或火箭上面級推進(jìn)分系統(tǒng)質(zhì)心測量及稱重的裝置，該裝置由：底板、工字鋼、頂板、稱重模塊、隔熱板、轉(zhuǎn)接環(huán)組成。其中稱重模塊由頂板、頂板上的限位裝置、底板、0745不銹鋼焊接密封稱重傳感器、傳感器連接件構(gòu)成。稱重模塊延轉(zhuǎn)接環(huán)徑向布置，4路模塊按90度均布。上面級推進(jìn)分系統(tǒng)底座與轉(zhuǎn)接環(huán)用螺栓對接，垂直安裝在轉(zhuǎn)接環(huán)上，進(jìn)行地面熱試車。通過4路稱重模塊承受重力的分量計算推進(jìn)分系統(tǒng)的質(zhì)心位置，測量不同試車程序后，推進(jìn)分系統(tǒng)質(zhì)心位置的變化。同時通過測量推進(jìn)分系統(tǒng)總重量計算出試車前推進(jìn)劑加注量以及試車中推進(jìn)劑實時消耗量以及試車后推進(jìn)劑的泄出量。
【專利說明】
一種衛(wèi)星或火箭上面級推進(jìn)分系統(tǒng)質(zhì)心測量及稱重的裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種衛(wèi)星或火箭上面級推進(jìn)分系統(tǒng)質(zhì)心測量及稱重的裝置，尤其涉及一種衛(wèi)星或火箭上面級推進(jìn)分系統(tǒng)地面試車專用的質(zhì)心測量及稱重的系統(tǒng)，屬于試驗用測量裝置領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]衛(wèi)星或火箭上面級推進(jìn)分系統(tǒng)熱試車，主要考核推進(jìn)分系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的可靠性，部件的環(huán)境適應(yīng)性及系統(tǒng)各部件的匹配性，在初樣研制階段一般安排整星級系統(tǒng)地面點(diǎn)火試驗，在大氣條件下驗證推進(jìn)分系統(tǒng)按照程序要求正常工作的能力。其中推進(jìn)劑剩余量測試、加注流程驗證，主發(fā)動機(jī)工作時貯箱并聯(lián)平衡排放匹配性等方面需要用到推進(jìn)分系統(tǒng)質(zhì)心測量及稱重裝置。由于進(jìn)行一次衛(wèi)星或火箭上面級推進(jìn)分系統(tǒng)熱試車成本較高，在推進(jìn)分系統(tǒng)推進(jìn)劑加注過程中，對加注量測量精度要求高，需要精確測量單個氧化劑燃料貯箱的加注量。在不同點(diǎn)火工況后，推進(jìn)分系統(tǒng)的整體質(zhì)心存在一定偏移，通過多點(diǎn)稱重測質(zhì)心方法，可得到推進(jìn)分系統(tǒng)質(zhì)心的位置。
[0003]該質(zhì)心測量及稱重裝置應(yīng)用在衛(wèi)星或火箭上面級推進(jìn)分系統(tǒng)發(fā)動機(jī)點(diǎn)火過程中，即可以測量實時推進(jìn)劑消耗量，又可以測量質(zhì)心。在發(fā)動機(jī)點(diǎn)火過程中，稱重模塊還要受到熱輻射的影響。該裝置專門制作了隔熱板，從而減少推進(jìn)分系統(tǒng)主發(fā)動機(jī)點(diǎn)火產(chǎn)生的輻射熱對傳感器的影響，是一種應(yīng)用在衛(wèi)星或火箭上面級推進(jìn)分系統(tǒng)試驗的新型裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]一種衛(wèi)星或火箭上面級推進(jìn)分系統(tǒng)質(zhì)心測量及稱重的裝置，包括:底板、工字鋼、頂板、稱重模塊、隔熱板、轉(zhuǎn)接環(huán)組成。其中稱重模塊由頂板、頂板上的限位裝置、底板、0745不銹鋼焊接密封稱重傳感器、傳感器連接件構(gòu)成。
[0005]底板圓環(huán)焊接在二層試車間加固鋼板上，鋼板上開有供上面級推進(jìn)分系統(tǒng)主發(fā)動機(jī)點(diǎn)火用的圓孔。工字鋼與頂板進(jìn)行焊接，采用工字鋼可以使推進(jìn)劑加泄管路、配氣管路及測控電纜有效利用空間與推進(jìn)分系統(tǒng)進(jìn)行連接；頂板與稱重模塊底板采用螺栓連接，稱重模塊延轉(zhuǎn)接環(huán)徑向布置，4路模塊按90度均布。其中一個固定式稱重模塊與一個半浮動式稱重模塊相對安裝，另兩個固定式稱重模塊相對安裝，均布在轉(zhuǎn)接環(huán)上。稱重模塊頂板與試驗用轉(zhuǎn)接環(huán)之間采用螺栓連接。隔熱板安裝在稱重模塊內(nèi)側(cè)面，從而減少推進(jìn)分系統(tǒng)主發(fā)動機(jī)點(diǎn)火產(chǎn)生的輻射熱對傳感器的影響。不同推進(jìn)分系統(tǒng)安裝支架底座制作相對應(yīng)的轉(zhuǎn)接環(huán)，轉(zhuǎn)接環(huán)上的安裝孔與底座安裝孔對應(yīng)，采用螺栓連接。該質(zhì)心測量及稱重裝置應(yīng)用在衛(wèi)星或火箭上面級推進(jìn)分系統(tǒng)發(fā)動機(jī)點(diǎn)火過程中，即可以測量實時推進(jìn)劑消耗量，又可以測量質(zhì)心。
[0006]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0007](I)該裝置應(yīng)用在衛(wèi)星或火箭上面級推進(jìn)分系統(tǒng)發(fā)動機(jī)點(diǎn)火試驗中，是將稱重及質(zhì)心測量技術(shù)與航天試驗的有效結(jié)合。
[0008](2)可以實時測量推進(jìn)劑消耗量，又可以測量質(zhì)心。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為推進(jìn)分系統(tǒng)質(zhì)心測量及稱重裝置側(cè)面結(jié)構(gòu)圖
[0010]圖2為推進(jìn)分系統(tǒng)質(zhì)心測量及稱重裝置俯視結(jié)構(gòu)圖
[0011]圖3為轉(zhuǎn)接環(huán)標(biāo)定面板俯視結(jié)構(gòu)圖
[0012]圖4為轉(zhuǎn)接環(huán)標(biāo)定面板側(cè)面結(jié)構(gòu)圖
[0013]圖5為稱重模塊隔熱板俯視結(jié)構(gòu)圖
[0014]圖6為稱重模塊隔熱板側(cè)面結(jié)構(gòu)圖
[0015]圖1 中:
[0016]1.轉(zhuǎn)接環(huán)2.隔熱板3.稱重模塊4.頂板5.工字鋼6.底板

【具體實施方式】
[0017]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0018]本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括轉(zhuǎn)接環(huán)(I)、隔熱板⑵、稱重模塊⑶、頂板
(4)、工字鋼(5)、底板(6);結(jié)構(gòu)如圖3圖4所示:轉(zhuǎn)接環(huán)標(biāo)定面板；結(jié)構(gòu)如圖5圖6所示:稱重模塊隔熱板。
[0019]先根據(jù)衛(wèi)星或火箭上面級推進(jìn)分系統(tǒng)負(fù)荷重量，對轉(zhuǎn)接環(huán)(I)、頂板(4)、工字鋼
(5)、底板(6)進(jìn)行校核設(shè)計，將頂板(4)通過工字鋼(5)與底板(6)進(jìn)行焊接制作成承力支架，制作完成后，對承力支架進(jìn)行重力沖擊試驗，載荷重量為實際載荷值的2倍。沖擊試驗進(jìn)行完成后，對頂板(4)、工字鋼(5)、底板(6)各部位進(jìn)行探傷，合格后將承力支架吊裝到試驗二層平臺上，底板圓環(huán)焊接在二層試車間加固鋼板上，鋼板上開有供上面級推進(jìn)分系統(tǒng)主發(fā)動機(jī)點(diǎn)火用的圓孔。頂板(4)與稱重模塊(3)底板采用螺栓連接，稱重模塊(3)延轉(zhuǎn)接環(huán)(I)徑向布置，4路模塊按90度均布。其中一個固定式稱重模塊與一個半浮動式稱重模塊相對安裝，另兩個固定式稱重模塊相對安裝，均布在轉(zhuǎn)接環(huán)上。稱重模塊(3)頂板與試驗用轉(zhuǎn)接環(huán)(I)之間采用螺栓連接。隔熱板(2)安裝在稱重模塊內(nèi)側(cè)面。
[0020]將轉(zhuǎn)接環(huán)標(biāo)定面板放在轉(zhuǎn)接環(huán)(I)上，采用國家二級秤校準(zhǔn)方式，按實際載荷重量對稱重模塊進(jìn)行標(biāo)定校準(zhǔn)。經(jīng)過承力架及各部件聯(lián)合調(diào)整直到滿足試驗任務(wù)書稱重技術(shù)指標(biāo)，再由計量部門出具相關(guān)計量證書。
[0021]校準(zhǔn)合格后，取下轉(zhuǎn)接環(huán)標(biāo)定面板。將衛(wèi)星或火箭上面級安裝到轉(zhuǎn)接環(huán)(I)上，通過測量單個稱重模塊的重量，計算推進(jìn)分系統(tǒng)質(zhì)心位置點(diǎn)以及上面級推進(jìn)分系統(tǒng)總重量。在推進(jìn)劑加注過程中，通過對上面級推進(jìn)分系統(tǒng)總重量的測量，計算出推進(jìn)劑的加注量。在氧化劑與燃料加注完成后，再次計算推進(jìn)分系統(tǒng)質(zhì)心位置。在發(fā)動機(jī)點(diǎn)火過程中，根據(jù)試驗工況，實時測量推進(jìn)劑消耗量，以及每次試驗后上面級推進(jìn)分系統(tǒng)質(zhì)心的偏移量。在所有試驗結(jié)束后，通過上面級推進(jìn)分系統(tǒng)總重量的測量，計算出推進(jìn)劑的總消耗量及后處理的擠回量。至此，上面級推進(jìn)分系統(tǒng)質(zhì)心測量及稱重測量工作全部結(jié)束。
[0022]本發(fā)明未詳細(xì)描述內(nèi)容為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種衛(wèi)星或火箭上面級推進(jìn)分系統(tǒng)質(zhì)心測量及稱重的裝置由:底板、工字鋼、頂板、稱重模塊、隔熱板、轉(zhuǎn)接環(huán)組成；其中稱重模塊由頂板、頂板上的限位裝置、底板、0745不銹鋼焊接密封稱重傳感器、傳感器連接件構(gòu)成； 底板圓環(huán)焊接在二層試車間加固鋼板上，鋼板上開有供上面級推進(jìn)分系統(tǒng)主發(fā)動機(jī)點(diǎn)火用的圓孔；工字鋼與頂板進(jìn)行焊接，采用工字鋼可以使推進(jìn)劑加泄管路、配氣管路及測控電纜有效利用空間與推進(jìn)分系統(tǒng)進(jìn)行連接；頂板與稱重模塊底板采用螺栓連接，稱重模塊延轉(zhuǎn)接環(huán)徑向布置，4路模塊按90度均布；其中一個固定式稱重模塊與一個半浮動式稱重模塊相對安裝，另兩個固定式稱重模塊相對安裝，均布在轉(zhuǎn)接環(huán)上；稱重模塊頂板與試驗用轉(zhuǎn)接環(huán)之間采用螺栓連接；隔熱板安裝在稱重模塊內(nèi)側(cè)面，從而減少推進(jìn)分系統(tǒng)主發(fā)動機(jī)點(diǎn)火產(chǎn)生的輻射熱對傳感器的影響；不同推進(jìn)分系統(tǒng)安裝支架底座制作相對應(yīng)的轉(zhuǎn)接環(huán)，轉(zhuǎn)接環(huán)上的安裝孔與底座安裝孔對應(yīng)，采用螺栓連接。
【文檔編號】G01M15/14GK203949788SQ201420028573
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月17日
【發(fā)明者】李欣, 張海棟, 金誠, 田國華, 楊曉南, 孫小麗, 鄭鑫, 楊龍, 楊國 申請人:北京航天試驗技術(shù)研究所